基于交互能源机制的产消者群分布式调度方法研究EI北大核心CSCD

随着分布式发电、分布式储能相关技术的发展与用户用电设备可控性的提高,愈来愈多的传统电力能源消费者开始向具有源荷二重性的"产消者"过渡。针对大规模产消者群集中式调度模式下的模型求解困难与用户隐私问题,采用兼顾控制手段与经济手段的交互能源机制对区域内大规模产消者群进行优化调度,构建了考虑多种产用能单元的大规模产消者群分布式优化调度模型,并基于快速对偶近端梯度法,提出了良好契合分布式调度架构的模型求解流程,分布式迭代的过程中仅需交互能源平台与各产消者进行一对多的引导信号与功率方案的交互,有效保护了用户行为隐私,最后通过大量仿真算例验证了所提方法的快速高精度收敛能力。     

基于交互能源机制的电动汽车充电站日前能量优化管理

针对光伏充电站能量优化管理问题,现有研究大多以电网为主体,而较少考虑其具备的产消者特性。为此,结合交互能源机制,提出了一种含光伏发电的电动汽车充电站日前能量优化管理方法。在初步保证配电网安全稳定运行的前提下,建立考虑光伏电源不确定性问题的充电站电能分布式交易模型。其次,利用拉格朗日分解原理和次梯度法进行求解得到日前电能计划,实现了电动汽车充电站间能量的优化共享和可再生能源的就地消纳,同时也保护了充电站信息隐私。最后,通过算例分析证明了所提模型的合理性和有效性。     

基于交互能源机制的多元用户经济调度方法

分布式电源接入电网给调度优化带来新的问题,越来越多的分布式电源向着产消者的方向发展,开始参与购售电业务,这就需要新的调度优化机制.针对多元用户和产消者集群的经济调度问题,提出了基于交互能源机制的经济调度方法.首先分析了多元用户和产消者的概念,其次根据所提的交互能源机制,分析了多元用户在该机制下的响应原理.然后建立了基于...     

面向能源社区能量管理的配网产消者分布式优化调度

随着售电侧市场的逐步放开和分布式资源在配电网中渗透率的不断提高,电力市场和配电网运行面临新的机遇与挑战。在此背景下,该文针对兼具电能生产和消费能力的配电系统产消者,以交互能源机制作为提升系统运行经济性与安全性的手段,提出了面向能源社区的能量管理模型,利用配电网的天然网络特性,通过图论对能源社区配网拓扑进行细化建模。在计及电网运行约束的条件下,建立以能源社区运行成本最小的日前优化调度模型。针对能源社区中大规模产消者需求响应运行决策问题,采用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)制定能源社区分布式优化调度策略;针对大规模产消者优化策略迭代计算问题,提出良好契合网络模型的分支节点并行求解算法,进一步降低运算和通信负担。最后通过算例验证了所提模型的有效性。     

交互能源机制下的电力产消者优化运行

随着能源结构与电力系统运行方式发生巨大变化,交互能源机制下的电力产消者优化运行研究得到了广泛关注。首先对电力产消者的类型、基本特性进行了分析与归纳,提出了电力产消者的典型运行框架,明确了不同运营商可能的功能与权责。随后,从电力产消者的资源灵活性预测模型、基于市场交易模型的协调策略、优化运行模型求解技术以及信息的采集、传输与处理4个方面对基于交互能源机制的产消者优化运行关键技术研究进行了概述与归纳。最后,考虑当前的发展趋势指出了存在的关键问题以及未来的研究发展方向。     

基于主从博弈的新型城镇配电系统产消者竞价策略

随着能源互联技术的发展以及售电侧市场的逐步放开,新型城镇配电系统在优化运行和交易模式上呈现多能协同、交易开放的特征。新型城镇配电系统的电力零售交易机制被重新定义,产消者通过非合作竞争上报最优竞标曲线获取最大售电收益,电网公共服务企业收取过网费并提供保底供电服务,用户可基于实时电价与激励政策参与需求响应降低用电成本。在此背景下,充分考虑配电网内多角色的主动参与以及运营商的经济调度要求,建立一种基于主从动态博弈理论的产消者非合作竞价双层模型。以改进的IEEE 33节点配电网为算例,采用改进粒子群优化算法与CPLEX求解器相结合的方法,求得该主从博弈模型的均衡解。仿真结果表明,该策略可以在保证电网公共服务企业和用户利益基础上实现产消者利润最大化,为新型城镇电力零售市场的交易模式提供参考。     

电力及天然气系统中的产消者能量-备用协同优化

为解决产消者在配电网实际优化中存在的灵活性不确定的问题。提出鲁棒虚拟电池模型描述产消者灵活性,并将管理完善的产消者应用于电力天然气系统,提出多种备用资源在分布式多能源系统中的能量-备用协同优化模型。考虑到发电机组提供的备用容量很难满足大规模风电接入和事故导致的调度需求,设计了包含发电机组、储能设备、可中断负荷、产消者的备用计划,并考虑了预测误差和事故情况下备用容量传输能力的限制条件。为保护不同能源系统隐私性,采用改进的分布式交替方向乘子法求解。最后设计24节点电力系统和6节点天然气系统验证所提模型的可行性,尤其验证了高渗透率的产消者能有效提升系统经济性。     

基于实时电价的产消者综合响应模型

产消者作为新兴的特殊电力消费者,拥有电力供给和消费的双重角色,具有较强参与实时市场的响应潜力。为提高分布式发电利用率和用户供用电收益,提出基于实时电价的产消者的多阶段综合响应模型。前期优化阶段,综合考虑用户用电经济性、舒适度和电价激励作用,提出用户最优小时需求出价模型;以用户供电收益最大为目标,考虑储能容量和功率约束、储能闭锁和动作死区等因素,提出用户最优小时供给报价模型。出清响应阶段,基于实时电价,结合用户最优小时供需出报价信息,提出用户可控负荷需求响应和分布式发电—储能系统供给响应交替的综合响应模型。算例分析表明,所提综合响应方法能及时响应实时电价的波动,不仅灵活削减和转移了用户在电价高峰区的负荷,而且实现了分布式发电供给从低电价区域向高电价区域的转移,提高产消者供用电的经济性。     

基于古诺模型的电力产消者鲁棒随机市场交易研究

随着用户侧分布式能源的爆发式增长,具有源荷双重属性的产消者逐渐增多,并且开始作为新兴主体参与到电力市场中。针对含产消者的寡头电力市场出清问题,提出了一种基于古诺模型的产消者市场交易模型,并进一步采用鲁棒和随机混合方法处理产消者内部可再生能源出力的不确定性,提出了产消者鲁棒随机市场交易模型。最后,在IEEE-39节点系统上验证了所提模型和方法的有效性,并对产消者的市场力进行了评估。     

基于边云协同的产消者群合作式博弈优化调度方法

高渗透率的分布式电源接入负荷侧以后,配电网的结构形态和运行形态将发生重大改变。在此背景下,研究边缘计算-云计算协同（简称“边云协同”）框架下的新型电力系统调度方式和优化模型。采用合作式博弈作为边云协同交互优化的理论基础,边云两侧分别搭建需求侧灵活性资源调度优化模型和配电网侧考虑网络拓扑约束的出清优化模型。此外,考虑到通信过程中可能出现的丢包现象,建立以边缘服务平台为枢纽的双层闭环控制模型。通过算例仿真验证了交互调度方案和控制模型的经济性与可靠性。     

面向分布式主体的可交易能源系统：体系架构、机制设计与关键技术

随着大量分布式能源接入配电网,电力系统的安全稳定经济运行进一步受到挑战。可交易能源被视为有望促进系统供需平衡的机制而得到各国学者的广泛关注。综合分布式能源现有技术的发展,将可交易能源机制限定在配电网层面,面向终端用户、电源、储能等分布式主体。在该机制下,分布式主体可直接交易互动,形成去中心化的扁平交易体系,能够通过实时电价引导交易,实现成员收益和系统整体利益的激励相容。首先阐述了面向分布式主体可交易能源系统的概念、特性和意义。进而系统全面地设计了可交易能源系统的体系架构和交易机制,呈现了可交易能源系统具体的运行方式,并分析了相关主体的效益。最后,从系统运行要求出发简述了关键技术,如智能决策系统、区块链等。     

面向可交易能源的储能容量合约机制设计与交易策略

售电商代理分散的用户参与电力市场,承担实时电价和用电量双重不确定性带来的风险,随着大量分布式发电、储能和其他智能设备等接入电力系统,售电商面临的风险逐步增加。可交易能源体系下,售电商可通过一定的交易机制实现对分布式储能资源的实时调控,以规避市场风险。为此,提出了一种储能容量合约机制,并探究了售电商在该机制下的最优交易策略,使售电商能够以实时租赁的方式获取储能控制权。首先阐述了容量合约机制的设计和实现;随后通过成本收入分析建立了售电商在该机制下计及风险规避的预期收益模型,并采用一种线性化方法求解该模型;在此基础上探讨了售电商对容量合约的交易策略,以"储能成本函数"和"等收益曲线"给出量化的交易签约参考依据;最后对模型方法进行算例验证。     

计及电动汽车和可控负荷的需求侧能源交易机制

分布式可再生能源发电渗透率的提高对电力系统尤其是配电系统的优化运行提出了更高的要求。作为新兴的协调分布式能源的市场机制, 能源交易为分布式可再生能源发电大量接入配电系统提供了可行的解决方案。在此背景下,以需求侧能源交易为例, 研究能源交易的机制设计和潜在的经济效益。首先构建能源交易的整体框架, 制定能源交易和出清规则。在此基础上, 考虑电动汽车和可控负荷的特性, 建立需求侧负荷响应的数学模型并采用机会约束对不确定性进行处理。结合需求侧模型和能源交易体系, 建立了能源交易的最优竞价模型。最后,采用算例系统对所提能源交易模型和方法进行了仿真验证。     

含分布式电源P2P交易的社区微网运营机制

随着越来越多的分布式电源通过微网接入配电网,在微网中开展基于分布式交易机制的新能源交易可以有效提高分布式主体的效益,促进新能源的投资建设。文章构造可交易能源系统在社区微网运营中的应用场景,建立适合含有分布式电源和储能的社区微网用户之间的P2P交易模型。微网用户可以在P2P市场中对需求或多余电量以按报价支付的方式交易,将交易形成智能合约,存储在分布式网络中并自动执行。最后用实际微网的仿真算例验证新能源分布式交易对社区微网中所有用户效益的促进作用。     

可交易能源框架下的微网群动态电能交易策略

为促进微网间的能量互济和协调控制以及平抑微网与配网之间的功率波动,文章提出了可交易能源(transactive energy,TE)框架下的微网群动态电能交易策略。首先,设计了基于可交易能源平台的微网群电能交易结构,保证了市场参与者的隐私安全,提高了电能交易的灵活性;其次,构建了微网群动态电能交易模型,以计及储能电池退化成本和可控负荷调度补偿成本的微网成本最低为目标优化电能报价,以微网群电能交易成本最低为目标优化电能交易量,通过多轮竞价以协调微网间的电能交易,促进系统供需平衡,减小微网与配网之间的交互功率;最后通过3个互联的微网分析验证所提策略的有效性和经济性。     

考虑分布式可再生能源的通证激励机制设计与分散式电力市场研究

可再生能源的大力发展对于优化我国的能源结构,促进能源的可持续发展有重大意义。为促进可再生能源的并网消纳,使可再生能源参与电力市场是一种有效途径。然而,可再生能源的发展依赖于有效的激励机制,现有可再生能源激励政策需要政府的管控,在市场化改革逐渐深入的情况下不能长久适用。针对上述问题,构建了适合可再生能源的分散式电力市场架构,提出了一种完全市场化的可再生能源激励机制,并分析了发电商的出力决策行为。仿真结果表明,所提市场架构和激励机制能有效促进可再生能源参与市场出清。     

市场模式下光伏用户群的电能共享与需求响应模型

在光伏上网电价低于市电电价的环境下,光伏用户通过集群的方式实现电能共享,可以获得比单独运行更好的效益。为了使光伏用户群内各经济主体能实现有序的电能交易,提出了一种基于光伏电能供需比(SDR)的内部价格模型。在考虑经济性和舒适度的基础上,提出了用户参与需求响应(DR)的效用成本模型。由于内部电价是以各时段光伏用户群内的供需比为基础,用户之间针对电价的需求响应行为可构成非合作博弈,在证明该博弈问题存在纳什均衡解的基础上,提出了分布式优化算法对用户的纳什均衡策略进行求解。最后,通过实际算例验证了所提模型在减少用电成本、提高光功率互用水平上的有效性。     

基于目标级联分析法的分布式主体可交易能源模型

可交易能源是一种价格引导交易和优化运行的机制,兼顾经济交易与系统优化运行,属于学科融合范畴的新概念.在分布式能源稳步增长和分布式发电市场化的背景下,面向分布式主体的可交易能源机制极具研究前景.为此,设计具体的可交易能源架构,实现分布式主体物理元素建模.随后,用目标级联分析法(ATC)理论实现经济交易与系统优化运行的结合...     

储能参与电力市场机制:现状与展望

储能可有效解决高比例可再生能源引致的电网调节能力不足、频率稳定难度上升等问题.在电力市场化改革的大背景下,建立完善的市场机制并将储能纳入其中,对激励储能发展具有重要意义.与传统的发电侧、负荷侧资源不同,储能具有能量有限、快速响应等物理特性,其参与市场交易的机制也应有其特殊性.为此,首先综述了国内外在储能参与市场的价值分...